Obtenção de híbridos nanoestruturados para aplicações ambientais
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFLA |
Texto Completo: | http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12423 |
Resumo: | Hybrid materials are used in various applications due to the versatility of their compositions and syntheses. The nano scale of nanostructured hybrids facilitates dispersion and interactions of all components in the resulting hybrid material. Nanostructured hybrids may be applied to reduce negative environmental impacts, either by reducing waste during their produ ction or in the treatment of waste streams in production of other materials. The least negative environmental impact dictates that the hybrid material components be renewable, biodegradable and easily obtained. Such materials include biopolymers (cellulose and chitosan) and iron oxides (magnetite). The work for this thesis focused on developing hybrid materials for environmental applications. The first part is a bibliographic review on hybrid materials and their components and applications. The second part was divided into two papers. The first paper presented the development of a hybrid catalyst, composed of cellulose nanofibrils and magnetite to be used in Fenton-like reactions to degrade methylene blue, with the goal of treating textile effluents. The resulting hybrid catalyst retained activity in 10 consecutive cycles resulting in the total degradation of methylene blue solution (50 ppm) in 180 min. The second paper included the development of a thin film hybrid composed of cellulose nanofibrils, chitosan, magnetite and glycerol. The film was developed and tested for use in the production of capacitors in order to reduce the generation of toxic and nonrenewable e-waste. The resulting films had high dielectric constant at a 100 Hz frequency being able to be used as a dielectric in capacitors. |
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Obtenção de híbridos nanoestruturados para aplicações ambientaisHíbridos nanoestruturadosCeluloseQuitosanaMagnetitaCatáliseNanostructured hybridsCelluloseChitosanMagnetiteCatalysisQuímicaHybrid materials are used in various applications due to the versatility of their compositions and syntheses. The nano scale of nanostructured hybrids facilitates dispersion and interactions of all components in the resulting hybrid material. Nanostructured hybrids may be applied to reduce negative environmental impacts, either by reducing waste during their produ ction or in the treatment of waste streams in production of other materials. The least negative environmental impact dictates that the hybrid material components be renewable, biodegradable and easily obtained. Such materials include biopolymers (cellulose and chitosan) and iron oxides (magnetite). The work for this thesis focused on developing hybrid materials for environmental applications. The first part is a bibliographic review on hybrid materials and their components and applications. The second part was divided into two papers. The first paper presented the development of a hybrid catalyst, composed of cellulose nanofibrils and magnetite to be used in Fenton-like reactions to degrade methylene blue, with the goal of treating textile effluents. The resulting hybrid catalyst retained activity in 10 consecutive cycles resulting in the total degradation of methylene blue solution (50 ppm) in 180 min. The second paper included the development of a thin film hybrid composed of cellulose nanofibrils, chitosan, magnetite and glycerol. The film was developed and tested for use in the production of capacitors in order to reduce the generation of toxic and nonrenewable e-waste. The resulting films had high dielectric constant at a 100 Hz frequency being able to be used as a dielectric in capacitors.Os materiais híbridos são utilizados em inúmeras aplicações devido à grande versatilidade de composição e síntese. Os híbridos nanoestruturados apresentam pelo menos um de seus componentes em escala nanométrica, o que facilita a dispersão e interação entre os componentes. Os híbridos nanoestruturados podem ser aplicados visando a redução de impactos ambientais causados pela atividade humana, seja na diminuição da geração de resíduos ou no tratamento de resíduos gerados. Para isso os híbridos devem apresentar componentes renováveis, biodegradáveis e de fácil obtenção, que é o caso dos biopolímeros, como a celulose e a quitosana, e os óxidos de ferro, como a magnetita. Nesse contexto essa tese teve como objetivo o desenvolvimento de materiais híbridos para aplicações ambientais. Na primeira parte foi realizada uma revisão bibliográfica sobre materiais híbridos, componentes e aplicações. A segunda parte foi dividida em dois artigos. O primeiro artigo apresenta o desenvolvimento de um catalisador hibrido, em forma de pó, composto de nanofibrilas de celulose e magnetita que foi utilizado em reações do tipo Fenton para degradação do corante modelo azul de metileno visando o tratamento de efluentes de indústrias têxteis. O catalisador apresentou atividade em 10 ciclos consecutivos com degradação total de uma solução de azul de metileno (50 ppm) em 180 minutos. No segundo artigo foi desenvolvido um híbrido, em forma de filme fino, composto de nanofibrilas de celulose, quitosana, magnetita e glicerol, que foi testado para utilização na produção de capacitores visando diminuir a geração de resíduos eletrônicos tóxicos e não renováveis. Os filmes apresentaram constantes dielétricas elevadas em uma frequência de 100 Hz podendo ser utilizados como dielétricos em capacitores.Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-Graduação em AgroquímicaUFLAbrasilDepartamento de QuímicaBianchi, Maria LuciaTonoli, Gustavo Henrique DenzinBotrel, Diego AlvarengaResende, Eliane Cristina deSilva, Joaquim Paulo daMendes, Lourival MarinArantes, Ana Carolina Cunha2017-03-06T20:05:34Z2017-03-06T20:05:34Z2017-03-062017-02-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfARANTES, A. C. C. Obtenção de híbridos nanoestruturados para aplicações ambientais. 2017. 63 p. Tese (Doutorado em Agroquímica)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12423porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2018-02-26T16:43:05Zoai:localhost:1/12423Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2018-02-26T16:43:05Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false |
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